固碳膠凝材料,是指可以與二氧化碳在常規(guī)條件下進(jìn)行快速反應(yīng)并膠結(jié)其他物料成為一體的物質(zhì)。固碳膠凝材料可以對(duì)工業(yè)副產(chǎn)物進(jìn)行資源化再利用,以生產(chǎn)建筑材料,滿足碳中和發(fā)展需求。
工業(yè)生產(chǎn)中,較多行業(yè)會(huì)排放二氧化碳,部分行業(yè)二氧化碳排放量大,會(huì)造成溫室效應(yīng),工業(yè)副產(chǎn)物二氧化碳資源化再利用成為關(guān)注重點(diǎn)。CCUS(碳捕集、利用與封存技術(shù))可以利用二氧化碳,但工藝流程較多環(huán)節(jié)條件要求苛刻,投資運(yùn)行成本高,對(duì)其推廣應(yīng)用形成一定限制,因此固碳膠凝材料受到重視。
水泥是建筑工程不可或缺的基礎(chǔ)材料,其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量二氧化碳,我國(guó)三大高碳排放量行業(yè)分別是電力、鋼鐵、水泥,根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2023年,全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)水泥產(chǎn)量20.23億噸,在此背景下,我國(guó)水泥行業(yè)碳排放量龐大。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2028年固碳膠凝材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,固碳膠凝材料可以利用高爐煉鐵副產(chǎn)物礦渣、煉鋼過(guò)程副產(chǎn)物鋼渣、煙氣脫硫副產(chǎn)物脫硫石膏等工業(yè)固體廢物,與副產(chǎn)物二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)制備得到,能夠替代傳統(tǒng)水泥,不僅可以利用工業(yè)副產(chǎn)物,還能夠降低水泥行業(yè)自身的二氧化碳排放量,符合可持續(xù)發(fā)展、碳中和發(fā)展要求。
固碳膠凝材料的水化硬化特性與水泥相似,具有優(yōu)良的抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕性能,可以生產(chǎn)多種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,廣泛應(yīng)用在建筑工程、生態(tài)修復(fù)等方面。從以上分析來(lái)看,固碳膠凝材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值大,因此我國(guó)政府鼓勵(lì)支持力度不斷加大。
2022年2月,發(fā)改委、工信部等四部門聯(lián)合發(fā)布《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南(2022年版)》,提出加快研發(fā)新型固碳膠凝材料制備及窯爐尾氣二氧化碳利用關(guān)鍵技術(shù);2024年2月正式實(shí)施的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》,新型固碳膠凝材料及制品制備技術(shù)被列為鼓勵(lì)類項(xiàng)目。
新思界
行業(yè)分析人士表示,我國(guó)固碳膠凝材料相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與布局企業(yè)主要有南京工業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)、濟(jì)源中聯(lián)水泥有限公司、華新水泥股份有限公司等。2022年11月,濟(jì)源中聯(lián)水泥有限公司的全球首條鋼渣捕集水泥窯煙氣CO2制備固碳輔助性膠凝材料與低碳水泥生產(chǎn)線竣工投產(chǎn)。
現(xiàn)階段的固碳膠凝材料仍存在一些問(wèn)題,例如二氧化碳傳輸路徑單一,造成建材產(chǎn)品體積難以做大,固碳膠凝材料碳化反應(yīng)導(dǎo)致建材內(nèi)部堿度降低,造成鋼筋銹蝕等。因此未來(lái)固碳膠凝材料技術(shù)研究還需持續(xù)深入。